平底(或凹底)磨鞋用来磨铣井下落物,修理鱼顶的工具。
(一)结构
由磨鞋本体及所堆焊的硬质合金(或硬质合金柱镶嵌)或其它耐磨材料组成,平底(或凹底)磨鞋结构尺寸如图1-38所示。
(二)工作原理
在钻压和扭矩的作用下,吃入并磨碎落井的钻头、牙轮、刮刀片、通径规、卡瓦牙、钻具接头等大块落物,磨屑随循环洗井液带出地面。
(三)使用方法
1.根据落物形状和井眼尺寸选择相应尺寸的磨鞋,一般磨鞋应比井眼小15mm~30mm,套管内使用的磨鞋外侧不得有硬质合金。
2.下井前检查钻杆丝扣是否完好,水眼是否通畅,硬质合金或耐磨材料不得超过本体直径。
3.下井前绘制平底磨鞋草图。
4.将平底磨鞋连接在钻具结构最下端入井。钻具组合:磨鞋+钻铤(50m~80m)+钻杆。
5.下至鱼顶以上2m~3m,开泵冲洗鱼顶。待井口返出洗井液流平稳之后,启动转盘(或顶驱)慢慢下放钻具,使其接触落鱼进行磨削。
6.下放钻柱到底,加压20kN~50kN低速磨铣,严防过大扭矩。每磨20min~30min,上提下放钻柱,并压住落物开泵继续磨铣。
7.磨铣中若发现泵压升高,转盘(或顶驱)扭矩减小,说明磨鞋牙齿已磨平,应起钻换磨鞋;若发现磨屑明显减少,转盘蹩钻变轻,说明落物已磨平。
8.对井下不稳定落鱼的磨铣方法。
当井下落鱼处于不稳定的可变位置状态时,在磨铣中落物会转动、滑动或者跟随磨鞋一起作圆周运动,这将大大降低磨铣效果,因而应采取一定措施使落物于一段时间内暂时处于固定状态,以便磨铣。其方法是经常顿钻,将其顿到井底,可按下列步骤进行:
(1)确定钻压的零点(钻具的悬重位置是磨铣工具刚离开落鱼的位置),然后在方钻杆上作好标记。
(2)将方钻杆上提1.2m~1.8m(浅井1.8m,深井1.2m),以此为参照数据,具体应根据井深情况、钻具、钻井液情况进行设计。
(3)向下溜钻。当方钻杆标记离转盘面0.4m~0.5m时突然猛刹车,使钻具因惯性伸长,冲击井底落物,使落物顿紧压实。
(4)如(3)顿钻后转动60°~90°再次冲顿。如此进行3~4次,即可继续往下磨铣。
(5)不要让金属碎块卡在磨鞋一边不动,要下顿磨鞋将其捣碎,若扭矩增大是好现象,表明碎片都靠在磨鞋旁边。
(6)不要让平底磨鞋在落鱼上停留的时间太长(这样会在磨鞋表面形成很深的磨痕),要不断将磨鞋提起,边转动边下放到落鱼上,以使改变磨鞋与落鱼的接触位置,保证均匀磨铣。
(7)在磨铣铸铁桥塞时,磨鞋直径要比桥塞小3mm~4mm。
9.对钻具蹩跳的处理。
(1)当磨铣套管时出现的跳钻,尤其是使用领眼磨鞋时的跳钻,往往说明套管由于固定不牢而摆动;一般降低转速可以克服这种情况。
(2)当磨鞋磨铣平稳时,证明工作性能最佳。产生跳钻时必须把转速降低到50r/min左右,钻压降低到大约10kN以下。1h~2h以后再逐渐加压。若磨铣运转平稳,磨铣速度理想的话,转速保持不变;若磨铣速度偏低,可提高转速。若重新出现跳钻,应恢复到原转速直到磨鞋运动平稳后再加速,并保持这一转速。
(3)当钻具被蹩卡,产生周期性突变时(转速由快变慢,机器复合声音加大,到一定圈数时,钻具突然快速转动,并发出较大声响),说明磨鞋在井下有蹩钻现象。蹩钻的原因一是落鱼偏靠套管;二是落鱼碎块;三是钻屑沉积。无论是什么原因,均应上提钻具。排出磨鞋周边的卡阻物或改变磨铣工具与落鱼的相对位置,并加大排量洗井。若上提遇卡,可边转边提解卡(因此在制作磨鞋时上端斜面上应镶焊切削材料,以防止卡钻后上提磨铣时缺少向上磨铣的功能)。钻具提出之后,应充分大排量洗井,以保证将磨下的碎屑物冲洗出地面。
10.对各种胶皮的磨铣。
落鱼上附带的胶皮在磨铣过程中会引起磨铣速度下降。如遇到这种情况时,判断准确之后可采取降低泵压或完全停泵很短一段时间,并反复顿钻,用磨鞋把胶皮捣成碎块。如果胶皮实在无法继续操作,那就不得不起出磨鞋,下钻头将胶皮块从落鱼中清除,或者下入其它打捞工具(如一把抓、老虎嘴、反循环打捞篮等)将胶皮处理之后,再进行磨铣。
(四)注意事项
1.下磨鞋前,井眼要通畅。起、下磨鞋要控制速度,以防阻卡或产生过大的波动压力。
2.磨铣中要控制蹩钻,保持平稳操作。
3.作业过程中不得停泵。
4.磨铣过程中,要每隔15min取一次砂样,分析铁屑含量。
5.磨铣过程中,上提遇卡时,应下放转动钻柱,不得硬拔。
6.长时间单点无进尺,应及时分析原因,采取措施,防止磨坏套管。
7.对活动鱼顶不宜使用,以防止磨鞋带动落鱼向井底钻进,或损坏下面落鱼。
8.磨铣钻具组合中应加一定长度钻铤,使磨鞋工作时平稳。
(五)维护和保养
①若硬质合金磨损,必须及时进行维修。
②保持水眼通畅。
③接头处均匀涂抹丝扣油或防锈油,存放在干燥的地方。
(六)技术参数
平底(或凹底)磨鞋技术参数,见表。
型号 | 外径D/mm | 长度L/mm | 平底角α/(°) | 接头螺纹 | 适用井眼直径/mm |
MP89 | 89 | 250 | 10~15 | 23/8REG | 95.2~101.6 |
MP97 | 97 | 107.9~114.3 | |||
MP110 | 110 | 27/8REG | 117.5~127.0 | ||
MP121 | 121 | 130.0~139.7 | |||
MP130 | 130 | 142.9~152.4 | |||
MP140 | 140 | 250 | 10~15 | 31/2REG | 155.6~165.1 |
MP156 | 156 | 168.0~187.3 | |||
MP178 | 178 | 190.5~209.5 | |||
MP200 | 200 | 41/2REG | 212.7~241.3 | ||
MP232 | 232 | 244.5~269.9 | |||
MP257 | 257 | 65/8REG | 273.0~295.3 | ||
MP279 | 279 | 298.5~317.5 | |||
MP295 | 295 | 320.6~346.1 | |||
MP330 | 330 | 349.3~406.4 | |||
MP381 | 381 | 406.4~444.5 |